오존에 의한 샘물소독에서 살균효과에 미치는 온도의 영향

 2020.6.8.

위대한 수령 김일성동지께서는 다음과 같이 교시하시였다.

《과학자들은 우리 나라의 현실이 요구하는 문제를 연구하여야 하며 우리 인민에게 필요한것을 만들어 내기 위하여 노력하여야 합니다.》 (김일성전집》 제35권 374페지)

오존은 잔여소독제와 소독반응부생성물에 의한 위험성이 비교적 낮은것으로 하여 샘물의 맛과 중요한 물리화학적성분들을 보존하면서도 미생물을 효과적으로 죽일수 있는 소독제로 널리 리용되고있다. 그러나 오존은 물속에서의 반감기가 다른 소독제들에 비해 현저히 짧으므로 살균목적을 달성하기 위해서는 소독제의 농도와 작용시간을 과학적으로 규정하여야 한다.

오존소독에 영향을 미치는 인자에는 온도, pH, 물의 유기 및 무기물질구성 등 여러가지가 있는데 샘물생산실천에서는 채수 및 려과공정들을 거치면서 기온의 영향으로 오존소독단계의 온도변동이 계절에 따라 심하게 나타나게 된다. 이로부터 우리는 샘물의 오존소독에서 실천적으로 중요한 인자인 온도와 살균효과사이의 관계를 정량적으로 밝히기 위한 연구를 진행하였다.

우선 오존이 물속에서 짧은 시간동안에 분해되여 효력을 잃는 특성을 고려하여 각이한 온도조건에서 수중오존농도감소특성을 평가하고 온도에 따르는 오존분해상수를 산출하여 그것을 다음단계의 모형작성에 리용하였다.

다음으로 오존에 대한 저항성이 가장 높은것으로 알려진 Bacillus subtilis의 아포를 리용하여 오존에 의한 아포살균모형을 작성하였다.

우리는 각이한 온도조건에서 CT값변화에 따르는 아포균수감소특성을 분석하였으며 그 결과에 기초하여 지연형 Chick-Watson모형을 아포살균모형으로 선정하였다.

실험결과로부터 각이한 온도조건에서 지연형 Chick-Watson모형의 균죽임상수(k)와 지연기 CT값(CTlag)을 MatlabR2012b를 리용하여 최소두제곱법으로 산출한 결과 온도가 낮아짐에 따라 지연형 Chick-Watson모형의 상수 k의 값은 감소하는 한편 CTlag의 값은 증가하며 살균반응은 보다 느리게 진행되였다.

샘물생산실천에서는 목적하는 살균효과를 얻기 위한 오존농도기준을 살균모형으로부터 산출하여 규정하게 된다. 그러므로 오존소독계통의 운영의 과학성을 담보하기 위해서는 계절적인 온도변동에 따르는 살균모형상수변화를 고려하여 오존농도기준을 결정하여야 한다.